无机相变材料及其制备方法与流程

本公开涉及一种相变材料，具体涉及一种无机相变材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代物流的快速发展和医药品冷链运输需求的日益增加，医药冷链物流得到了人们越来越多的关注。在医药冷链运输的过程中，需要严格控制运输温度及其波动范围，以保证运输的药品、疫苗、血液制品等物品的储存效果。相变储能技术具有储能密度大、相变过程温度近似恒温，输出能量稳定等优点。相变储能技术耦合医药冷链运输能够实现恒温保冷、节约能源以及降低耗损的效果。

2、相变储能技术体系中的主要工作介质为无机相变材料，其直接决定冷链运输的质量。因此，开发相变温度区间合适、高潜热值、过冷度低、无相分离且循环稳定性良好的无机相变材料，对于医药冷链等行业的发展具有极大的助推作用。目前，现有的无机相变材料在实际应用时，存在导热系数较低的问题。

技术实现思路

1、本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种导热性能强的无机相变材料及其制备方法。

2、为此，本公开一方面提供了一种无机相变材料，其包括相变蓄冷剂、以及用于促进传热的导热材料，所述相变蓄冷剂包括用于储存和释放冷量的相变基质、以及用于降低所述相变基质的过冷度的成核剂，在所述无机相变材料中，所述相变蓄冷剂的质量百分数为99％至99.6％，所述相变基质包括水和无机盐，所述无机盐包括氯化镁、氯化钙、氯化锂、和溴化锂中的至少一种，在所述相变蓄冷剂中，所述相变基质的水的质量分数为76％至79％、所述无机盐的质量分数为20％至22％，所述成核剂的质量分数为1％至2％，所述导热材料包括石墨、氧化铜、和氯化钠中的至少一种，并且在所述无机相变材料中，所述导热材料的质量百分数为0.4％至1％。

3、在本公开中，通过将包括无机盐和水的相变基质作为用于储存和释放冷量的材料能够使无机相变材料具有合适的相变温度和更高的相变潜热，加入用于促进传热的导热材料能够提高无机相变材料的导热性能。

4、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述导热材料为外界热量的收集和传输提供导热通道。由此，能够有利于提高无机相变材料的导热性能。

5、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述石墨包括石墨烯和膨胀石墨中的至少一种。由此，能够有利于提高无机相变材料的导热性能。

6、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述导热材料与所述相变蓄冷剂的质量比为1：99至1：200。由此，能够在提高无机相变材料的导热性能的同时，使无机相变材料的相变温度位于预定范围内。

7、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述导热材料在所述无机相变材料中的质量百分数为0.5％至0.6％。由此，能够有利于提高无机相变材料的导热性能。

8、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述导热材料的粒径为0.1μm至1μm。

9、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述无机盐包括氯化镁和氯化锂，并且在所述相变蓄冷剂中，氯化镁的质量分数为13％至17％，氯化锂的质量分数为3％至7％。由此，能够使无机相变材料的相变温度位于预定范围内。

10、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述成核剂包括硼砂、氯化锶、滑石粉、二氧化钛、二氧化硅、氧化钙、和氧化镁中的至少一种。在这种情况下，成核剂具有良好的热稳定性和机械稳定性，由此，能够在降低无机相变材料的过冷度的同时，提高无机相变材料的循环稳定性。

11、另外，在本公开所涉及的无机相变材料中，可选地，所述成核剂的粒径为1μm至10μm。在这种情况下，能够有利于成核剂分散于无机相变材料中，从而能够有助于减少相变过程中产生的相分离现象。

12、本公开的另一方面提供一种无机相变材料的制备方法，包括如下步骤：准备无机盐、水、成核剂以及导热材料作为制备原料，将所述无机盐加入到所述水中，混合形成相变基质，在所述相变基质中添加所述成核剂，混合形成相变蓄冷剂，在所述相变蓄冷剂中添加所述导热材料，混合形成所述无机相变材料，其中，所述无机盐包括氯化镁、氯化钙、氯化锂、和溴化锂中的至少一种，在所述相变蓄冷剂中，所述水的质量分数为76％至79％、所述无机盐的质量分数为20％至22％，所述成核剂的质量分数为1％至2％，所述导热材料包括石墨、氧化铜、和氯化钠中的至少一种，所述相变蓄冷剂在所述无机相变材料中的质量百分数为99％至99.5％，并且所述导热材料在所述无机相变材料中的质量百分数为0.5％至1％。

13、在本公开中，通过将包括无机盐和水的相变基质作为用于储存和释放冷量的材料能够使无机相变材料具有合适的相变温度和更高的相变潜热，加入用于促进传热的导热材料能够提高无机相变材料的导热性能。

14、根据本公开能够提供一种导热性能强的无机相变材料及其制备方法。

技术特征：

1.一种无机相变材料，其特征在于：包括相变蓄冷剂、以及用于促进传热的导热材料，所述相变蓄冷剂包括用于储存和释放冷量的相变基质、以及用于降低所述相变基质的过冷度的成核剂，在所述无机相变材料中，所述相变蓄冷剂的质量百分数为99％至99.6％，所述相变基质包括水和无机盐，所述无机盐包括氯化镁、氯化钙、氯化锂、和溴化锂中的至少一种，在所述相变蓄冷剂中，所述相变基质的水的质量分数为76％至79％、所述无机盐的质量分数为20％至22％，所述成核剂的质量分数为1％至2％，所述导热材料包括石墨、氧化铜、和氯化钠中的至少一种，并且在所述无机相变材料中，所述导热材料的质量百分数为0.4％至1％。

2.如权利要求1所述的无机相变材料，其特征在于：

3.如权利要求1所述的无机相变材料，其特征在于：

4.如权利要求1所述的无机相变材料，其特征在于：

5.如权利要求1所述的无机相变材料，其特征在于：

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9.如权利要求1所述的无机相变材料，其特征在于：

10.一种无机相变材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：准备无机盐、水、成核剂以及导热材料作为制备原料，将所述无机盐加入到所述水中，混合形成相变基质，在所述相变基质中添加所述成核剂，混合形成相变蓄冷剂，在所述相变蓄冷剂中添加所述导热材料，混合形成所述无机相变材料，其中，所述无机盐包括氯化镁、氯化钙、氯化锂、和溴化锂中的至少一种，在所述相变蓄冷剂中，所述水的质量分数为76％至79％、所述无机盐的质量分数为20％至22％，所述成核剂的质量分数为1％至2％，所述导热材料包括石墨、氧化铜、和氯化钠中的至少一种，所述相变蓄冷剂在所述无机相变材料中的质量百分数为99％至99.5％，并且所述导热材料在所述无机相变材料中的质量百分数为0.5％至1％。

技术总结
本公开提供一种无机相变材料及其制备方法，其中，无机相变材料包括相变蓄冷剂、以及用于促进传热的导热材料，相变蓄冷剂包括用于储存和释放冷量的相变基质、以及用于降低相变基质的过冷度的成核剂，在无机相变材料中，相变蓄冷剂的质量百分数为99％至99.6％，相变基质包括水和无机盐，无机盐包括氯化镁、氯化钙、氯化锂、和溴化锂中的至少一种，在相变蓄冷剂中，相变基质的水的质量分数为76％至79％、无机盐的质量分数为20％至22％，成核剂的质量分数为1％至2％，导热材料包括石墨、氧化铜、和氯化钠中的至少一种，并且在无机相变材料中，导热材料的质量百分数为0.4％至1％。根据本公开能够提供一种导热性能强的无机相变材料及其制备方法。

技术研发人员：周军辉,汤弢,段昌明
受保护的技术使用者：纯钧新材料（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13